§ 7. Clostridium botulinum.
C. botulinum вызывает ботулизм, тяжёлую форму пищевого отравления. Название “ботулизм” походит от латинского слова botulus - колбаса - пищевого продукта, которое обычно ассоциируют с этим типом пищевого отравления. Клостридии ботулизма были впервые изолированы Э. ван Эрменгемом в 1896 г. из куска ветчины, которая стала причиной массового отравления. Эти бактерии являются широко распространенными сапрофитами и встречаются в почве, овощах, животных удобрениях, морском иле.
Морфология. Клостридии ботулизма - это грамположительные бактерии размером 5*1 мкм, не образующие капсул, подвижные за счет перитрихеальних жгутиков; они образуют субтерминальные овальные крупные споры.
Культивирование. Возбудители ботулизма являются строгими анаэробами. Оптимальной температурой для роста является 35ºC, но некоторые штаммы растут даже при 1-5ºC. Клостридии хорошо растут на обычных питательных средах, на поверхности которых образуют крупные полупрозрачные колонии неправильной формы с нитевидными краями. При культивировании на желатиновых средах с добавлением глюкозы и щелочей при 20-25ºС образуют споры (при более высоких температурах спор не образуют).
Ферментативные свойства. C. botulinum (серовары А и В) являются протеолитическими бактериями, которые расщепляют кусочки тканей и яичный альбумин в жидкой среде. Они разрежают желатин, продуцируют сероводород, аммиак, кетоны, алкоголь, уксус, масляные и молочные кислоты, расщепляют молоко (с образованием газа), глюкозу, левулезу, мальтозу и глицерин (с образованием кислоты и газа).
Токсинообразование. C. botulinum продуцируют сильный экзотоксин, обеспечивающий их патогенность; этот токсин отличается от других экзотоксинов тем, что во время жизни бактерий он из них не выделяется. Он образуется внутриклеточно и появляется в среде только после гибели и автолиза клеток. Считают, что инициально он синтезируется в виде нетоксичного протоксина (токсина-предшественника). Трипсин и другие протеолитические ферменты активируют протоксин, превращая его в активный токсин (он был кристаллизован и является наиболее токсичным веществом из всех известных в мире). Его молекулярная масса составляет 70000, а летальная доза - 0,000000033 мг (для человека - 1-2 мкг). Он является нейротоксином с медленным действием, убивающим в течение несколько часов. Токсин относительно стабилен, инактивируется через 30-40 минут при 80ºC и через 10 минут при кипячении. Пища, подозрительная на наличие в ней ботулинового токсина, становится безвредной при кипячении в течение 20 минут. Токсин выдерживает действие ферментов пищеварительного тракта и всасывается в тонкой кишке в активной форме. Он действует путём блокирования высвобождения образованного ацетилхолина в синапсах на нейромышечных соединениях. Начало заболевания характеризуется развитием диплопии, дисфагии и дизартрии в связи с поражением головного мозга. Характерным симптомом является симметричный нисходящий паралич, который заканчивается летальным исходом вследствие паралича дыхательной мускулатуры.
Введение небольшого количества ботулинового токсина типа А в мышцы селективно расслабляет их путём блокады высвобождения ацетилхолина в нейромышечном синапсе. Эти мышцы подвергаются атрофии, но восстанавливают проводимость через 2-4 недели вследствие образования новых терминальных аксональных окончаний. Подобное введение токсина используют для безопасной и эффективной симптоматической терапии многих нейромышечных заболеваний. Из ботулинового токсина можно приготовить анатоксин, являющийся хорошим антигеном. Токсины, которые продуцируются различными типами клостридий ботулизма, являются идентичными, за исключением иммунологических различий.
Антигенная структура и классификация. На основании иммунологических различий токсинов выделено 8 типов клостридий ботулизма (типы A, B, C1, C2, D, E, F, G). Токсины являются идентичными по фармакологической активности, но нейтрализуются только гомологической антисывороткой. Исключение составляет токсин С2, являющийся цитотоксином, повышающим проницаемость сосудов, другие токсины являются нейротоксинами. В обычных условиях один штамм может продуцировать только один токсин, но есть клостридии, которые продуцируют одновременно токсины А и F. Токсины разделяют на 3 группы по антигенному сходству.
Резистентность. Споры выдерживают кипячение в течение 3-4 часов и даже температура 105ºC не убивает их в течение 100 минут. Споры непротеолитических клостридий типов В, Е и F менее резистентны к нагреванию.
Патогенность для животных. Клостридии типов С и D вызывают развитие ботулизма у птиц и млекопитающих.
Патогенез и заболевание человека. C. botulinum являются неинвазивными и виртуально неинфекционными, их патогенность обеспечивает токсин, действие которого и называют ботулизмом. Существует 3 вида ботулизма - пищевой, раневой и грудных детей.
Пищевой ботулизм возникает вследствие попадания в организм предварительно образовавшегося токсина. Заболевание человека обычно вызывают типы А, В, Е и очень редко F. Источником инфекции при ботулизме обычно являются консервы - мясо, мясопродукты, овощи, рыба. Протеолитические виды клостридий ботулизма способны переваривать пищу, которая при этом портится (жестянки вздуваются и в их содержимом при открытии образуются пузырьки), непротеолитические виды не изменяют макроскопический вид продуктов. Симптомы обычно появляются через 12-36 часов после еды. Общими чертами являются рвота, жажда, понос, глазной парез, нарушение глотания, речи и дыхания, могут развиться кома и психоз. Смерть наступает в результате нарушения дыхания через 1-7 дней от начала заболевания, уровень летальности составляет 25-70 %.
Раневой ботулизм возникает крайне редко вследствие инфицирования ран C. botulinum. Токсин, который они продуцируют в очаге инфекции, адсорбируется и вызывает развитие симптомов, аналогичных таковым при пищевом ботулизме, но нарушение функции пищеварительного тракта отсутствует. Большинство случаев раневого ботулизма были вызваны клостридиями типа А.
Ботулизм грудных детей был выделен в клиническую общность в 1976 г., это токсикоинфекция. Споры, которые попадают в пищеварительный тракт с пищей (наиболее часто - с пчелиным медом), колонизируют кишечник, где и начинают продуцировать токсин. Ботулизм возникает у грудных детей, моложе 6 месяцев, старшие дети и взрослые к инфицированию нечувствительны. Симптомами являются запор, отказ от пищи, летаргия, слабость, изменение голоса и др. Больные дети выделяют токсин и споры с испражнениями, в крови токсин не выявляют. Лечение состоит из поддерживающего ухода и питания, антитоксин и антибиотики не назначают. Степень тяжести заболевания варьирует от очень легкого до фатального.
Иммунитет к реинфекции является типоспецифическим и постоянным, природного иммунитета не существует в связи с высокой летальностью токсина. Заболевание не предопределяет формирования стабильного антиинфекционного иммунитета (антибактериального и антитоксического).
Лабораторная диагностика. Диагноз можно подтвердить путем микроскопической идентификации клостридий ботулизма в пищевых продуктах или испражнениях, а также проведением биологической пробы на мышах и морских свинках. Ретроспективную диагностику можно провести путем выявления антитоксина в сыворотке крови пациента, но это возможно не в всех случаях.
Лечение. При пищевом ботулизме проводят искусственную вентиляцию легких, немедленно вводят внутривенно лошадиный поливалентный антитоксин против серотипов А, В и С (после пробы на гиперчувствительность). При ботулизме грудных детей используют только поддерживающую терапию.
Профилактика. Для профилактики ботулизма большое значение имеет правильная организация производства консервов. Всем людям, которые употребляли продукты, послужившие причиной отравления, вводят с профилактической целью по 1000-2000 МЕ противоботулиновой сыворотки типов А, В, С и Е. Для активной иммунизации используют поливалентный ботулиновый анатоксин.
При подозрении на заболевание ботулизмом после промывания желудка следует немедленно ввести антитоксическую противоботулиновую сыворотку типов А, В, С и Е, а после определения типа токсина перейти на введение гомологической сыворотки. Сыворотку типов А, С и Е вводят по 10000 МЕ, типа В - 5000 МЕ по методу Безредки 4-6 раз в сутки в течение 2-4 дней.